Jni中C++和Java的參數傳遞

如何使用JNI的一些基本方法和過程在網上多如牛毛，如果你對Jni不甚了解，不知道Jni是做什么的，如何建立一個基本的jni程序，或許可以參考下面下面這些文章:
利用VC++6.0實現JNI的最簡單的例子
JNI入門教程之HelloWorld篇
SUN JNI Tutorial

這些資料的例子中，大多數只是輸入一些簡單的參數，獲取沒有參數。而在實際的使用過程中，往往需要對參數進行處理轉換。才可以被C/C++程序識別。比如我們在C++中有一個結構（Struct）DiskInfo ,需要傳遞一個類似于DiskInfo *pDiskInfo的參數，類似于在C++這樣參數如何傳遞到Java中呢？下面我們就來討論C++到Java中方法的一些常見參數的轉換:

定義Native Java類：

如果你習慣了使用JNI，你就不會覺得它難了。既然本地方法是由其他語言實現的，它們在Java中沒有函數體。但是，所有本地代碼必須用本地關鍵詞聲明，成為Java類的成員。假設我們在C++中有這么一個結構，它用來描述硬盤信息：

//硬盤信息
struct{
char name[256];
int serial;
}DiskInfo;

那么我們需要在Java中定義一個類來與之匹配，聲明可以寫成這樣：

class DiskInfo {
//名字
public String name;

//序列號
publicint serial;
}

在這個類中，申明一些Native的本地方法，來測試方法參數的傳遞，分別定義了一些函數，用來傳遞結構或者結構數組，具體定義如下面代碼：

/****************** 定義本地方法 ********************/
//輸入常用的數值類型(Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double)
public native void displayParms(String showText, int i, boolean bl);

//調用一個靜態方法
public native int add(int a, int b);

//輸入一個數組
public native void setArray(boolean[] blList);

//返回一個字符串數組
public native String[] getStringArray();

//返回一個結構
public native DiskInfo getStruct();

//返回一個結構數組
public native DiskInfo[] getStructArray();

編譯生成C/C++頭文件

定義好了Java類之后，接下來就要寫本地代碼。本地方法符號提供一個滿足約定的頭文件，使用Java工具Javah可以很容易地創建它而不用手動去創建。你對Java的class文件使用javah命令，就會為你生成一個對應的C/C++頭文件。
1、在控制臺下進入工作路徑，本工程路徑為：E:\work\java\workspace\JavaJni。
2、運行javah 命令：javah -classpath E:\work\java\workspace\JavaJni com.sundy.jnidemo ChangeMethodFromJni
本文生成的C/C++頭文件名為: com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h

在C/C++中實現本地方法

生成C/C++頭文件之后，你就需要寫頭文件對應的本地方法。注意：所有的本地方法的第一個參數都是指向JNIEnv結構的。這個結構是用來調用JNI函數的。第二個參數jclass的意義，要看方法是不是靜態的（static）或者實例（Instance）的。前者，jclass代表一個類對象的引用，而后者是被調用的方法所屬對象的引用。

返回值和參數類型根據等價約定映射到本地C/C++類型，如表JNI類型映射所示。有些類型，在本地代碼中可直接使用，而其他類型只有通過JNI調用操作。

表A

Java類型	本地類型	描述
boolean	jboolean	C/C++8位整型
byte	jbyte	C/C++帶符號的8位整型
char	jchar	C/C++無符號的16位整型
short	jshort	C/C++帶符號的16位整型
int	jint	C/C++帶符號的32位整型
long	jlong	C/C++帶符號的64位整型e
float	jfloat	C/C++32位浮點型
double	jdouble	C/C++64位浮點型
Object	jobject	任何Java對象，或者沒有對應java類型的對象
Class	jclass	Class對象
String	jstring	字符串對象
Object[]	jobjectArray	任何對象的數組
boolean[]	jbooleanArray	布爾型數組
byte[]	jbyteArray	比特型數組
char[]	jcharArray	字符型數組
short[]	jshortArray	短整型數組
int[]	jintArray	整型數組
long[]	jlongArray	長整型數組
float[]	jfloatArray	浮點型數組
double[]	jdoubleArray	雙浮點型數組

※ ? ? JNI類型映射

使用數組：

JNI通過JNIEnv提供的操作Java數組的功能。它提供了兩個函數：一個是操作java的簡單型數組的，另一個是操作對象類型數組的。

因為速度的原因，簡單類型的數組作為指向本地類型的指針暴露給本地代碼。因此，它們能作為常規的數組存取。這個指針是指向實際的Java數組或者Java數組的拷貝的指針。另外，數組的布置保證匹配本地類型。

為了存取Java簡單類型的數組，你就要要使用GetXXXArrayElements函數（見表B），XXX代表了數組的類型。這個函數把Java數組看成參數，返回一個指向對應的本地類型的數組的指針。

表B

函數	Java數組類型	本地類型
GetBooleanArrayElements	jbooleanArray	jboolean
GetByteArrayElements	jbyteArray	jbyte
GetCharArrayElements	jcharArray	jchar
GetShortArrayElements	jshortArray	jshort
GetIntArrayElements	jintArray	jint
GetLongArrayElements	jlongArray	jlong
GetFloatArrayElements	jfloatArray	jfloat
GetDoubleArrayElements	jdoubleArray	jdouble

JNI數組存取函數

當你對數組的存取完成后，要確保調用相應的ReleaseXXXArrayElements函數，參數是對應Java數組和GetXXXArrayElements返回的指針。如果必要的話，這個釋放函數會復制你做的任何變化（這樣它們就反射到java數組），然后釋放所有相關的資源。

為了使用java對象的數組，你必須使用GetObjectArrayElement函數和SetObjectArrayElement函數，分別去get，set數組的元素。GetArrayLength函數會返回數組的長度。

使用對象

JNI提供的另外一個功能是在本地代碼中使用Java對象。通過使用合適的JNI函數，你可以創建Java對象，get、set 靜態(static)和實例（instance）的域，調用靜態(static)和實例（instance）函數。JNI通過ID識別域和方法，一個域或方法的ID是任何處理域和方法的函數的必須參數。

表C列出了用以得到靜態(static)和實例（instance）的域與方法的JNI函數。每個函數接受（作為參數）域或方法的類，它們的名稱，符號和它們對應返回的jfieldID或jmethodID。

表C

函數	描述
GetFieldID	得到一個實例的域的ID
GetStaticFieldID	得到一個靜態的域的ID
GetMethodID	得到一個實例的方法的ID
GetStaticMethodID	得到一個靜態方法的ID

※域和方法的函數

如果你有了一個類的實例，它就可以通過方法GetObjectClass得到，或者如果你沒有這個類的實例，可以通過FindClass得到。符號是從域的類型或者方法的參數，返回值得到字符串，如表D所示。

表D

Java 類型	符號
boolean	Z
byte	B
char	C
short	S
int	I
long	L
float	F
double	D
void	V
objects對象	Lfully-qualified-class-name;L類名
Arrays數組	[array-type [數組類型
methods方法	(argument-types)return-type(參數類型)返回類型

※確定域和方法的符號

下面我們來看看，如果通過使用數組和對象，從C++中的獲取到Java中的DiskInfo 類對象，并返回一個DiskInfo數組:
//返回一個結構數組，返回一個硬盤信息的結構數組
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray
(JNIEnv *env, jobject _obj)
{
//申明一個object數組
? ?jobjectArray args =0;

//數組大小
? ?jsize ? ? ? ?len =5;

//獲取object所屬類,一般為ava/lang/Object就可以了
? ?jclass objClass = (env)->FindClass("java/lang/Object");

//新建object數組
? ?args = (env)->NewObjectArray(len, objClass, 0);

/* 下面為獲取到Java中對應的實例類中的變量*/

//獲取Java中的實例類
? ?jclass objectClass = (env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo");

//獲取類中每一個變量的定義
//名字
? ?jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;");
//序列號
? ?jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I");

//給每一個實例的變量付值，并且將實例作為一個object，添加到objcet數組中
for(int ?i=0; i < len; i++ )
{
//給每一個實例的變量付值
? ? ? ?jstring jstr = WindowsTojstring(env,"我的磁盤名字是 D:");
//(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF("my name is D:"));
? ? ? ?(env)->SetObjectField(_obj,str,jstr);
? ? ? ?(env)->SetShortField(_obj,ival,10);

//添加到objcet數組中
? ? ? ?(env)->SetObjectArrayElement(args, i, _obj);
? ?}
//返回object數組
return args;

}

全部的C/C++方法實現代碼如下:
/*
*
* 一縷陽光(sundy)版權所有，保留所有權利。
*/
/**
*
* ?TODO Jni 中一個從Java到C/C++參數傳遞測試類
*
* ?@author 劉正偉(sundy)
* ?@see http://www.cnweblog.com/sundy
* ?@see mailto:sundy26@126.com
* ?@version 1.0
* ?@since 2005-4-30
*
* ?修改記錄：
* ?
* ?日期 ? ? ? ? ? ? ?修改人 ? ? ? ? ? ? ? ? 描述
* ?----------------------------------------------------------------------------------------------
*
*
*
*/
// JniManage.cpp : 定義 DLL 應用程序的入口點。
//
package com.sundy.jnidemo;
#include "stdafx.h"

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include "jni.h"
#include "jni_md.h"

#include "./head/Base.h"
#include "head/wmi.h"
#include "head/com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h"//通過javah –jni javactransfer 生成
#include <stdio.h>
#include "stdlib.h"
#include "string.h"

#pragma comment (lib,"BaseInfo.lib")
#pragma comment (lib,"jvm.lib")
//硬盤信息
struct{
char name[256];
int serial;
}DiskInfo;
/*BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DWORD ?ul_reason_for_call,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? LPVOID lpReserved
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? )
{
? ?LPTSTR ?strName = new CHAR[256] ;
? ?(*GetHostName)(strName);
? ?printf("%s\n",strName);
? ?delete [] strName;

? ?return TRUE;
}*/
//將jstring類型轉換成windows類型
char* jstringToWindows( JNIEnv *env, jstring jstr );
//將windows類型轉換成jstring類型
jstring WindowsTojstring( JNIEnv* env, char* str );

//主函數
BOOL WINAPI DllMain(HANDLE hHandle, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{
return TRUE;
}
//輸入常用的數值類型 Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_displayParms
(JNIEnv *env, jobject obj, jstring s, jint i, jboolean b)
{
constchar* szStr = (env)->GetStringUTFChars(s, 0 );
? ?printf( "String = [%s]\n", szStr );
? ?printf( "int = %d\n", i );
? ?printf( "boolean = %s\n", (b==JNI_TRUE ?"true" : "false") );
? ?(env)->ReleaseStringUTFChars(s, szStr );
}

//調用一個靜態方法,只有一個簡單類型輸出
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_add
(JNIEnv *env, jobject, jint a, jint b)
{
int rtn = (int)(a + b);
return (jint)rtn;
}

////輸入一個數組,這里輸入的是一個Boolean類型的數組
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_setArray
(JNIEnv *env, jobject, jbooleanArray ba)
{
? ?jboolean* pba = (env)->GetBooleanArrayElements(ba, 0 );
? ?jsize len = (env)->GetArrayLength(ba);
int i=0;
// change even array elements
for( i=0; i < len; i+=2 )
{
? ? ? ?pba[i] = JNI_FALSE;
? ? ? ?printf( "boolean = %s\n", (pba[i]==JNI_TRUE ?"true" : "false") );
? ?}
? ?(env)->ReleaseBooleanArrayElements(ba, pba, 0 );
}

////返回一個字符串數組
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStringArray
(JNIEnv *env, jobject)
{
? ?jstring ? ? ?str;
? ?jobjectArray args =0;
? ?jsize ? ? ? ?len =5;
char* ? ? ? ?sa[] ={ "Hello,", "world!", "JNI", "is", "fun" };
int ? ? ? ? ?i=0;
? ?args = (env)->NewObjectArray(len,(env)->FindClass("java/lang/String"),0);
for( i=0; i < len; i++ )
{
? ? ? ?str = (env)->NewStringUTF(sa[i] );
? ? ? ?(env)->SetObjectArrayElement(args, i, str);
? ?}
return args;
}

//返回一個結構,這里返回一個硬盤信息的簡單結構類型
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStruct
(JNIEnv *env, jobject obj)
{
/* 下面為獲取到Java中對應的實例類中的變量*/

//獲取Java中的實例類
? ?jclass objectClass = (env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo");

//獲取類中每一個變量的定義
//名字
? ?jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;");
//序列號
? ?jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I");


//給每一個實例的變量付值
? ?(env)->SetObjectField(obj,str,(env)->NewStringUTF("my name is D:"));
? ?(env)->SetShortField(obj,ival,10);

return obj;
}

//返回一個結構數組，返回一個硬盤信息的結構數組
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray
(JNIEnv *env, jobject _obj)
{
//申明一個object數組
? ?jobjectArray args =0;

//數組大小
? ?jsize ? ? ? ?len =5;

//獲取object所屬類,一般為ava/lang/Object就可以了
? ?jclass objClass = (env)->FindClass("java/lang/Object");

//新建object數組
? ?args = (env)->NewObjectArray(len, objClass, 0);

/* 下面為獲取到Java中對應的實例類中的變量*/

//獲取Java中的實例類
? ?jclass objectClass = (env)->FindClass("com/sundy/jnidemo/DiskInfo");

//獲取類中每一個變量的定義
//名字
? ?jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,"name","Ljava/lang/String;");
//序列號
? ?jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,"serial","I");

//給每一個實例的變量付值，并且將實例作為一個object，添加到objcet數組中
for(int ?i=0; i < len; i++ )
{
//給每一個實例的變量付值
? ? ? ?jstring jstr = WindowsTojstring(env,"我的磁盤名字是 D:");
//(env)->SetObjectField(_obj,str,(env)->NewStringUTF("my name is D:"));
? ? ? ?(env)->SetObjectField(_obj,str,jstr);
? ? ? ?(env)->SetShortField(_obj,ival,10);

//添加到objcet數組中
? ? ? ?(env)->SetObjectArrayElement(args, i, _obj);
? ?}
//返回object數組
return args;

}

//將jstring類型轉換成windows類型
char* jstringToWindows( JNIEnv ?*env, jstring jstr )
{
int length = (env)->GetStringLength(jstr );
const jchar* jcstr = (env)->GetStringChars(jstr, 0 );
char* rtn = (char*)malloc( length*2+1 );
int size =0;
? ?size = WideCharToMultiByte( CP_ACP, 0, (LPCWSTR)jcstr, length, rtn,(length*2+1), NULL, NULL );
if( size <=0 )
return NULL;
? ?(env)->ReleaseStringChars(jstr, jcstr );
? ?rtn[size] =0;
return rtn;
}
//將windows類型轉換成jstring類型
jstring WindowsTojstring( JNIEnv* env, char* str )
{
? ?jstring rtn =0;
int slen = strlen(str);
? ?unsigned short* buffer =0;
if( slen ==0 )
? ? ? ?rtn = (env)->NewStringUTF(str );
else
{
int length = MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, (LPCSTR)str, slen, NULL, 0 );
? ? ? ?buffer = (unsigned short*)malloc( length*2+1 );
if( MultiByteToWideChar( CP_ACP, 0, (LPCSTR)str, slen, (LPWSTR)buffer, length ) >0 )
? ? ? ? ? ?rtn = (env)->NewString( ?(jchar*)buffer, length );
? ?}
if( buffer )
? ? ? ?free( buffer );
return rtn;
}

Java 測試native代碼
這沒有什么多說的，看代碼吧
//主測試程序
publicstaticvoid main(String[] args) {
? ? ? ?ChangeMethodFromJni changeJni =new ChangeMethodFromJni();

//輸入常用的數值類型(string int boolean)
? ? ? ?System.out
? ? ? ? ? ? ? ?.println("------------------輸入常用的數值類型(string int boolean)-----------");
? ? ? ?changeJni.displayParms("Hello World!", 100, true);

//調用一個靜態方法
? ? ? ?System.out.println("------------------調用一個靜態方法-----------");
int ret = changeJni.add(12, 20);
? ? ? ?System.out.println("The result is: "+ String.valueOf(ret));

//輸入一個數組
? ? ? ?System.out.println("------------------輸入一個數組-----------");
? ? ? ?boolean[] blList =new boolean[] { true, false, true };
? ? ? ?changeJni.setArray(blList);

//返回一個字符串數組
? ? ? ?System.out.println("------------------返回一個字符串數組-----------");
? ? ? ?String[] strList = changeJni.getStringArray();
for (int i =0; i < strList.length; i++) {
? ? ? ? ? ?System.out.print(strList[i]);
? ? ? ?}
? ? ? ?System.out.println();

? ? ? ?System.out.println("------------------返回一個結構-----------");

//返回一個結構
? ? ? ?DiskInfo disk = changeJni.getStruct();
? ? ? ?System.out.println("name:"+ disk.name);
? ? ? ?System.out.println("Serial:"+ disk.serial);

//返回一個結構數組

? ? ? ?System.out.println("------------------返回一個結構數組 -----------");
? ? ? ?DiskInfo[] diskList = changeJni.getStructArray();
for (int i =0; i < diskList.length; i++) {
? ? ? ? ? ?System.out.println("name:"+ diskList[i].name);
? ? ? ? ? ?System.out.println("Serial:"+ diskList[i].serial);
? ? ? ?}

? ?}

轉載于:https://blog.51cto.com/laokaddk/1343401

與50位技術專家面對面20年技術見證，附贈技術全景圖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JNI中参数的传递与操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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